变截面Timoshenko悬臂梁自由振动分析

为考虑剪切变形和转动惯量的影响，基于模态摄动法基本原理，提出了一种求解变截面Timoshenko悬臂梁自由振动问题的近似解法。这一方法是利用等截面Euler梁的特征值和模态，将变截面Timoshenko梁特征方程的偏微分方程组转化为代数方程组进行求解，从而得到变截面Timoshenko梁的特征值和模态。该方法适用于求解任意复杂截面型式梁的动力特性，无论梁的截面变化是否连续。随后对截面阶跃变化和线性变化2类变截面梁进行算例分析，数值分析结果表明，这一方法简单、实用，具有良好的精度。      

地下空间结构对邻近地上结构地震反应影响振动台实验

大型地下空间结构影响地震波的传播使邻近地震动场发生变化.为研究地上结构地震响应受地下空间结构的影响程度,设计并开展了地下结构-土-地上结构体系(SSSI)和土-地上结构体系(SSI)振动台模型实验,对比研究了在6条不同卓越频率输入地震波下地上结构地震反应的变化规律.实验研究结果表明:地下空间结构影响邻近场地的动力特性,...     

阴极真空蝕刻

本文介紹了自制的阴极真空蝕刻仪的构造、操作、蝕刻条件及影响因素。对几种金属进行了蝕刻試驗,制备了复型,并与化学蝕刻結果作了比較,最后对設备性能作了討論。     

结构动力学中若干问题辨析

针对结构动力学教学过程中运动方程建立、运动方程求解的若干问题进行讨论,主要包括动力学和静力学刚度系数的区别,频响函数和脉冲响应函数的Fourier变换条件及对动力反应的影响,滞后阻尼体系的频响函数等问题。仅考虑集中质量平动自由度的体系,动力学刚度系数是指平动自由度产生单位位移而转动自由度放松情况下所受的力,静力凝聚方法和单位位移法所得刚度系数是相同的;无论是无阻尼体系还是有阻尼体系,频响函数和脉冲响应函数的Fourier变化关系都精确成立;时域特解包含稳态振动和伴生自由振动,而频域特解仅为体系的稳态解,两者之间的差别主要在振动的初始阶段,自振频率越低,差别越大。对于滞后阻尼体系,负频率的频响函数应为正频率频响函数的共轭函数。     

地震作用下二维场地模态叠加等效线性化方法

为快速进行多维场地地震反应分析，将模态摄动法和模态叠加法相结合，提出了一种非比例滞后阻尼二维场地的模态叠加等效线性化计算方法。在该方法中，根据原系统的模态分析结果，利用模态摄动法得到迭代刚度修正后新系统的模态，然后，采用模态叠加法实现非比例复阻尼体系运动方程中矩阵维数的降阶，形成广义坐标耦合和解耦的模态叠加等效线性化法，在此基础上，进一步讨论了阻尼矩阵耦合系数的影响。随后，以杭州某一工程场地为例，研究不同输入地震动幅值下，场地水平加速度动力放大系数随地震动幅值的变化规律，并与二维频域等效线性化计算结果比较，验证所提算法的精度和有效性。计算结果表明：采用广义坐标耦合的模态叠加法，不同地震动输入幅值下，计算误差均小于5%；广义坐标解耦方法所得地表加速度放大系数的计算误差随耦合因子的增大而增大；当地震动幅值小于0.1 g时，可采用强制解耦方法计算场地地震反应。从计算效率看，模态叠加等效线性化法和二维频域等效线性化法的迭代次数基本相同，但计算时间约为频域等效线性化法的一半。     

邻近既有线大跨度地铁车站浅埋暗挖施工控制技术

以地铁17号线东大桥站下穿既有6号线区间隧道为背景,根据施工中的难点提出相应的解决措施,尤其是在上层导洞高程与既有线高程相同,下层导洞高程小于既有线高程,导洞封端距既有线最小距离仅为3.2 m,且既有线变形控制要求在3.2 mm的情况下,提出超前局部全断面注浆与洞桩法相结合的施工方法,同时优化导洞的施工顺序和施工间隔,以控制既有结构的变形和地下管线的安全。     

地震作用下密频拱桥Rayleigh阻尼的优化解

为建立频谱密集结构的阻尼矩阵,以地震反应谱理论为基础,基于完全二次组合(CQC)提出了求解Rayleigh阻尼系数的优化分析方法.在此基础上,为实现任意阶模态阻尼比等于精确阻尼的要求,利用Lagrange乘子法进一步建立了求解Rayleigh阻尼系数约束优化方法.以一座斜交曲梁下承式钢结构吊索拱桥为例,讨论优化分析所得Rayleigh阻尼系数的稳定性,比较了不同的优化目标组合、约束条件对优化参考频率和地震反应的影响,以及约束优化解中约束模态的选取问题.数值分析结果表明,与平方和开平方组合(SRSS)相比,CQC组合所得的Rayleigh阻尼系数的地震反应计算误差更小,约束模态应该选取对结构地震反应有显著贡献的第一阶模态.     

基于实模态的非比例阻尼体系复模态叠加法

为提高非比例阻尼体系强迫振动时复模态叠加法的计算效率,基于模态摄动法基本原理,提出一种利用无阻尼体系实模态的复模态叠加法。该方法由模态摄动法将非比例阻尼体系的复模态表示为实模态线性组合,在此基础上,建立了强迫振动复模态叠加法的实模态的线性组合解。以一个带附加阻尼的强非比例阻尼三层框架结构为例进行地震反应分析,计算结果表明当附加实模态数不小于8 时,模态摄动法所得的特征值误差小于2%;在复模态叠加法模态截断方面,基于累积振型参与质量和累积振型贡献系数所得的模态数偏少,建议采用首层平动的累积振型加速度贡献系数作为模态截断的依据,此时,复模态叠加法所得水平位移的峰值误差小于10%,累积误差小于15%,显示了良好的计算精度;且该方法的计算时间小于基于状态空间法的复模态叠加法。以一个钢结构框架办公楼地震反应分析为例,验证了该方法的适用性。综合来看,对于强非比例阻尼体系,强制解耦的实模态叠加法计算误差较大,而该方法可兼顾计算效率与精度。     

基于边界模态的结构密封胶损伤识别实验研究

根据隐框玻璃幕墙面板单元结构密封胶损伤位于面板单元边界的特点,提出基于边界模态构建平均边界模态保证准则、平均边界曲率模态差变化率和平均边界模态应变能变化率3个新的损伤指标进行损伤识别。然后,进行一个长2.06 m、宽1.46 m的隐框面板单元的模态试验,研究边界模态损伤指标及固有频率、传统模态保障准则随损伤程度的变化规律。试验研究结果表明：当结构密封胶损伤程度小于5%时,前6阶固有频率和传统模态保证准则难以进行结构密封胶的局部损伤识别;当结构密封胶损伤1%时,所提三个基于边界模态的损伤指标均大于9%,且随着损伤的增大而增大,均能有效识别损伤,其中平均边界曲率模态差变化率在损伤边的变化大于未损伤边,可进一步用于损伤边的识别。